チュートリアル

Quantum ESPRESSO
BoltzTraP
V11.2.4
2022年10月18日

株式会社クロスアビリティ

Copyright 2008-2023 X-Ability Co., Ltd.

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本書について•本書はWinmostar V11の使用例を示すチュートリアルです。

•初めてWinmostar V11をお使いになる方はビギナーズマニュアルを参照してください。

•

各機能の詳細を調べたい方はユーザマニュアルを参照してください。

•本書の内容の実習を希望される方は、講習会を受講ください。
– Winmostar導入講習会：基礎編チュートリアルの操作方法のみ紹介します。

– Winmostar基礎講習会：理論的な背景、結果の解釈の解説、基礎編チュートリアルの操作方法、基礎編以外のチュートリアルの一部の操作方法を紹介します。
– 個別講習会：ご希望に応じて講習内容を自由にカスタマイズして頂けます。
•本書の内容通りに操作が進まない場合は、まずよくある質問を参照してください。

•

よくある質問で解決しない場合は、情報の蓄積・管理のため、お問合せフォームに、不具合の再現方法とその時に生成されたファイルを添付しご連絡ください。

•

本書の著作権は株式会社クロスアビリティが有します。株式会社クロスアビリティの許諾なく、いかなる形態での内容のコピー、複製を禁じます。
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概要
•

Quantum ESPRESSO(以降QE)によりMg2Si結晶のNSCF計算を行い全状態密度を取得します。
そして、このQEの出力ファイルをもとにBoltzTraPによりボルツマン方程式に従って輸送係数を算出します。

注意点：•

k点の取り方、バンド数、擬ポテンシャルの種類、カットオフエネルギーは計算 結果に大きな影響を与えます。

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動作環境設定•

Winmostar V11.5.0以降を利用しかつ64bit環境をご利用の方は、CygwinWM 2023/04/05バージョン以降をインストール、環境設定してください。
–•

2023/04/05バージョン以降のCygwinWMには推奨バージョンの64bit版Quantum ESPRESSOが同梱されています。

上記に該当しない場合、または推奨バージョン以外のQuantum
ESPRESSOを利用したい方は、別途Windows版Quantum ESPRESSOのインストールと環境設定が必要です。

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動作環境設定
以下のURLよりSi.pbe-mt-fhi.UPF, Mg.pbe-mt-fhi.UPFを入手し、Quantum ESPERSSOインストールフォルダの下のpseudoフォルダに入れWinmostarを再起動する。
http://pseudopotentials.quantum-espresso.org/legacy_tables/fhi-pp-from-abinit-web-site「Mg.pbe-mt-fhi.UPF」をクリック「Si」、「Mg」をそれぞれクリック「Si.pbe-mt-fhi.UPF」をクリック

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Winmostar V11の動作モード
V11にはプロジェクトモードとファイルモードの2つの動作モードが用意されています。
本書ではプロジェクトモードでの操作方法を解説します。
ファイルモードの操作方法はV10のQuantum ESPRESSOチュートリアルを参照してください。

プロジェクトモード V11新機能
ユーザは個々のファイルを意識することなくジョブを管理できます。
基本的にこのモードを推奨します。
ファイルモード
ユーザは個々のファイルを明示的に作成、管理します。操作方法はV10以前と一緒です。

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I. 系のモデリング
基本的な操作方法はQE基礎編チュートリアルを参照してください。
1. Winmostarを起動し、新規プロジェクト（3次元構造を入力）をクリックします。（すでに起動している場合は先にファイル｜閉じるをクリックします。）
2. プロジェクト名に「boltztrap_qe」と入力し保存をクリックします。
初期構造の作成方法の詳細はWinmostarユーザマニュアル 5.初期構造の作成方法を参照してくだ
さい。ここでは既存の分子構造ファイルを読み込ませます。
3. ファイル｜インポート｜Samplesファイル｜mg2si.cifをクリックします。
–

任意のファイルを読み込む場合はこの段階で代わりにファイル｜ファイルをインポートを使います。

4. ファイルをインポートダイアログで破棄して読み込みをクリックします。

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II. 計算の実行
1. ソルバからQuantum ESPRESSOを選択し、(ワークフロー設定) をクリックします。

2. 「現在のセルはプリミティブセルに変換可能です…」と表示されたらはいをクリックします。
3. # of bands を 「 100 % more 」 、 Pseudo file を 「 pbe-mt_fhi.upf 」 、 Precision を「High」 （計算精度を落として計算を早く終了させたい場合は「Medium」）に変更し、MetalとDOSにチェックを入れます。
4. # of Jobsの+を1回クリックします。
5. 2 nd jobのTaskを「NSCF」に変更しDetailsをクリックします。

6. K_POINTSの(Spacing)を「0.05」（計算精度を落として計算を早く終了させたい場合は「0.1」）、occupationsを「tetrahedra」に変更しOKをクリックします。
7. OKをクリックし、ジョブの設定ウィンドウで適宜設定した後実行をクリックします。

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III.結果解析
1. 作業フォルダでwork2_QE_NSCFの状態がENDに移行したら固体 | Quantum ESPRESSO| BoltzTraP | キーワード設定・実行をクリックします。
2.

Create .instransをクリックし、work2_QE_NSCFフォルダのpw.pwoutを選択し開きます。

3. Tmaxを「1200」に変更しStart BoltzTraPをクリックします。コンソールウィンドウが立ち上がり、BoltzTraPの処理がしばらく流れます。

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III.結果解析
1. BoltzTraPの処理が終了しコンソールウィンドウが閉じた後、固体 | Quantum ESPRESSO |BoltzTraP | 結果読み込みをクリックし、work2_QE_NSCFフォルダの下のpwフォルダを選択しOKをクリックします。

2. 右上のリストでSeebek Coefficientをクリックし、その下のリストで250, 300, 350をCtrl+クリックで複数選択します。
3. Drawをクリックすると、グラフが表示されます。

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最後に•

各機能の詳細を調べたい方はユーザマニュアルを参照してください。

ユーザマニュアル

Winmostar 講習会の風景•

本書の内容の実習を希望される方は、基礎編チュートリアルについてはWinmostar基礎講習会へご登録、基礎編以外のチュートリアルについては個別講習会のご依頼をご検討ください。

•

本書の内容通りに操作が進まない場合は、まずよくある質問を参照してください。

•

よくある質問で解決しない場合は、情報の蓄積・管理のため、お問合せフォームに、不具合の再現方法とその時に生成されたファイルを添付しご連絡ください。
以上
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